BAB II. PEMBAHASAN

Teori Dasar Deformasi

Pada prinsipnya beban terhadap benda terdeformasi (Deformable Body)

adalah suatu gaya yang melakukan aksi terhadap benda padat sehingga

menyebabkan Causative Influences yang menyebabkan terjadinya deformasi.

      Apabila suatu benda mengalami deformasi maka dapat dilakukan analisis

dengan 2 macam cara, yaitu: Intrepretasi Fisik dan Analisis Geometri. Intrepretasi

Fisik adalah proses penerjemahan secara fisis terhadap sifat materi yang

mengalami deformasi tegangan (stress) yang terjadi pada materi, hubungan

fungsional antara beban dan deformasi yang terjadi dimana sifat materi yang

terdeformasi terdiri atas 2 macam, yaitu:

1.      Rigid (Kaku) = Patah = Plastik.

2.      Non-Rigid = Lentur = Elastik.

Deformasi adalah perubahan bentuk, posisi dan dimensi dari suatu benda

(Kuang, 1996). Sehingga berdasarkan definisi tersebut, deformasi dapat diartikan

sebagai perubahan kedudukan atau pergerakan suatu titik pada suatu benda secara

absolut maupun relatif (Ma’ruf, B., 2001). Sehingga analisis deformasi adalah

metodologi (hal-hal yang berkaitan metode) untuk menentukan parameter-

parameter deformasi.  Ada 2 macam metode pendekatan yaitu pendekatan

geodetik dan pendekatan fisis. Ciri khas pendekatan geodetik adalah penerapan

konsep, sebagai berikut:

Page 1

1.      Pendekatan stokastik.

2.      Penentuan posisi.

3.      Kerangka referensi, sistem referensi, kerangka koordinat dan sistem

koordinat.

4.      Kerangka dasar horisontal dan vertikal dan bentuk geometri beserta

ukuran lebih.

A. Pengertian Deformasi Elastis dan Deformasi plastis

Deformasi (engineering)

Dalam ilmu material, deformasi adalah perubahan bentuk atau ukuran objek

diterapkan karena adanya gaya. Ini bisa menjadi hasil dari tarik (menarik)

kekuatan, tekan (mendorong) kekuatan, geser, membungkuk atau torsi (memutar).

Deformasi sering digambarkan sebagai strain.

Sebagai deformasi terjadi, internal antar-molekul muncul kekuatan-kekuatan

yang menentang gaya diterapkan. Jika gaya yang diberikan tidak terlalu besar

kekuatan-kekuatan ini mungkin cukup untuk diterapkan sepenuhnya menolak

kekuatan, yang memungkinkan objek untuk mengasumsikan keadaan ekuilibrium

baru dan kembali ke keadaan semula apabila beban dihilangkan. Gaya diterapkan

yang lebih besar dapat menyebabkan deformasi permanen dari objek atau bahkan

ke kegagalan struktural.

Dalam gambar dapat dilihat bahwa beban kompresi (ditandai dengan tanda

panah) telah menyebabkan deformasi dalam silinder sehingga bentuk asli (garis

putus-putus) telah diubah (cacat) menjadi satu dengan sisi menonjol. Tonjolan sisi

karena materi, walaupun cukup kuat untuk tidak retak atau gagal, tidak cukup kuat

untuk mendukung beban tanpa perubahan, sehingga material dipaksa keluar

Page 2

lateral. Kekuatan internal (dalam kasus ini pada sudut kanan deformasi) menahan

beban diterapkan.

Diagram Stres-regangan kurva, yang menunjukkan hubungan antara stres (gaya yang

diberikan) dan regangan (deformasi) dari logam yang ulet.

Deformasi atau perubahan bentuk dapat dipisahkan menjadi dua, yaitu

deformas elastic dan deformasi plastis. Deformasi elastic adalah perubahan bentuk

yang bersifat sementara perubahan akan hilang bila gaya dihilangkan. Dengan

kata lain bila beban ditiadakan, maka benda akan kembali kebentuk dan ukuran

semula.

Page 3

A. DEFORMASI ELASTIS

Deformasi Elastis adalah suatu regangan yang dapat balik (reversible).  Jika

suatu tegangan diberikan dalambentuk tarik, material menjadi sedikit lebih

panjang, dan bila beban ditiadakan material tersebut akan kembali ke dimensi

semulanya. Sebaliknya bila material mengalami penekanan  material menjadi

sedikit pendek.   Dimensi-dimensi dari sel satuan berubah ketika material

mengalami regangan elastic

Deformasi elastic terjadi bila sepotong logam atau bahan padat dibebani gaya,

Bila beban berupa gaya tarik, benda akan bertambah panjang. Setelah gaya

ditiadakan, benda akan kembali ke bentuk semula. Sebaliknya, beban berupa gaya

tekan akan mengakibatkan benda menjadi pendeke sedikit. Regangan elastic

adalah hasil dari perpanjangan sel satuan dalam arah tegangan tarik, atau

kontraksi dari sel satuan dalam arah tekanan.

Bila hanya ada deformasi elastic, regangan akan sebanding dengan tegangan.

Perbandingan antara tegangan dan regangan disebut modulus elastisitas

(modulus Young), dan merupakan karakteristik suatu logam tertentu. Makin besar

gaya tarik menarik antar atom logam, makin tinggi pua modulus elastisitasnya.

Page 4

Setiap perpanjangan atau perpendekan struktur Kristal dalam satu arah tertentu,

karena gaya searah, akan menghasilkan perubahan dimensi dalam arah tegak lurus

dengan gaya tadi.

B. MODULUS ELASTISITAS

Bila yang ada hanya deformasi elastis, regangan akan berbanding lurus terhadap

tegangan sebagai mana  gambar dibawah ini 

Rasio dari tegangan terhadap regangan adalah  Modulus Elastisitas  ( MODULUS

YOUNG)  dan merupakan salah satu sifat yang dimiliki oleh material. Lebih besar

gaya tarik antara atom atom dalam suatu material maka modulus elastisitasnya

akan lebih tinggi. Perhatikan  gambar dibawah ini.

Page 5

Rasio negatif antara regangan lateral  di sumbu y  dan regangan  tarik searah

sumbu z  disebut sebagai  POISSON RASIO

Tegangan geser menghasilkan suatu penggeseran sudut (angular displacement), α,

Kita akan mendefinisikan regangan geser, g, sebagai tangen dari sudut itu: yaitu,

sebagai x/y  pada gambar. dibawah ini. 

Page 6

Regangan geser elastisnya sebanding dengan tegangan geser :       G = t / g

di mana G adalah modulus geser. Juga disebut modulus kekakuan, modulus geser

berbeda dari modulus elastisitas, E; namun demikian, untuk regangan-regangan

kecil keduanya dihubungkan oleh persamaan  :       

                                                                          E = 2G (l + n)

        Karena rasio Poisson n biasanya antara 0,25 dan 0,5 maka nilai G mendekati 35

persen dari   E.

 

Modulus elastisitas ketiga adalah modulus bulk. K. Modulus ini adalah kebalikan

dari kompresibilitas b dari material dan sama dengan tekanan hidrostatis Ph  per

satuan pengurangan volume DV  I V: 

Hubungan Modulus bulk dengan modulus elastisitas

dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut  :

Page 7

C. DEFORMASI PLASTIS

Pada deformasi plastis terjadi bila sepotong logam atau bahan padat

dibebani gaya. Logam akan mengalami perubahan bentuk,, dan setelah gaya

ditiadakan, terjadi perubahan bentuk permanen. Hal ini terjadi akibat sliding antar

bidang atom, dan atau ikatan atom-atomnya pecah

Jenis deformasi ini tidak dapat dibalikkan. Namun, sebuah objek dalam kisaran

deformasi plastik akan terlebih dahulu telah mengalami deformasi elastis, yang

reversibel, sehingga objek akan kembali bagian cara untuk bentuk aslinya. Soft

termoplastik memiliki deformasi plastik agak besar berkisar lakukan ulet logam

seperti tembaga, perak, dan emas. Steel tidak juga, tapi bukan besi cor. Hard

termoseting plastik, karet, kristal, dan keramik memiliki rentang minimal

deformasi plastik. Satu bahan dengan kisaran deformasi plastik besar basah

permen karet, yang dapat ditarik puluhan kali panjang aslinya.

Bawah tegangan tarik deformasi plastik dicirikan oleh pengerasan regangan

daerah dan penciutan wilayah dan akhirnya, fraktur (juga disebut pecah). . Selama

pengerasan regangan material menjadi lebih kuat melalui gerakan dislokasi atom.

Penciutan fase yang ditandai oleh penurunan luas penampang spesimen. Penciutan

dimulai setelah Kekuatan Ultimate tercapai. Selama penciutan, materi tidak dapat

lagi menahan tekanan maksimum dan tekanan pada spesimen meningkat dengan

cepat. Deformasi plastik berakhir dengan fraktur material.

Page 8

Page 9

DAFTAR PUSTAKA

a. http://edo-gp.blogspot.com/2010/02/deformasi.html

b. http://ajank-sifajar.blogspot.com/2010/02/deformasi-elastis-besarnya-

bahan.html

c. https://sites.google.com/site/bukupengujianbahan1/deformasi-elastis

d. http://fitrajayaatmaja.blogspot.com/2010/02/deformasi-elastis.html

e. http://geodesy.gd.itb.ac.id/hzabidin/wp-content/uploads/2007/09/

deformasi-strain-stress.pdf

Page 10